特許 6198836 スクロール圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6198836

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】スクロール圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20170911BHJP

   F04C 29/12 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/02 311X

   F04C29/12 E

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-536372(P2015-536372)

(86)(22)【出願日】2013年9月12日

(86)【国際出願番号】JP2013074751

(87)【国際公開番号】WO2015037106

(87)【国際公開日】20150319

【審査請求日】2016年3月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】515294031

【氏名又は名称】ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】幸野 雄

(72)【発明者】

【氏名】野崎 務

(72)【発明者】

【氏名】柳瀬 裕一

【審査官】 冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０１９３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０５２９８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−０５７３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３６３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５０２２０１０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実開昭６３−０５２９８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０４−１１１５８８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ １８／０２

Ｆ０４Ｃ ２９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールラップと互いにかみ合う固定スクロールラップを有する固定スクロールと、
前記固定スクロールに形成されるリリース孔と、
前記リリース孔と連通し、該リリース孔よりも大径な収納孔と、
前記収納孔に収納され、弁シート面を有する弁シート部材と、
前記弁シート面と圧力差により接触と離間を行う弁板と、
前記弁板を前記弁シート面に押し付けるばねと、
前記ばねが取り付けられ、前記弁シート部材を固定するストッパと、
前記ストッパを固定するリテーナと、を備え、
前記弁シート部材の硬度は、前記固定スクロールの硬度よりも高くなっており、
前記ストッパは、前記弁シート部材と当接する筒部を有し、該筒部に切欠き部を有する
ことを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項2】

旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールラップと互いにかみ合う固定スクロールラップを有する固定スクロールと、
前記固定スクロールに形成されるリリース孔と、
前記リリース孔と連通し、該リリース孔よりも大径な収納孔と、
前記収納孔に収納され、弁シート面を有する弁シート部材と、
前記弁シート面と圧力差により接触と離間を行う弁板と、
前記弁板を前記弁シート面に押し付けるばねと、
前記ばねが取り付けられ、前記弁シート部材を固定するストッパと、
前記ストッパを固定するリテーナと、を備え、
前記弁シート部材の硬度は、前記固定スクロールの硬度よりも高くなっており、
前記ストッパは、前記弁シート部材と当接する筒部を有し、該筒部に前記突起部が圧入する溝を有する
ことを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項3】

旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールラップと互いにかみ合う固定スクロールラップを有する固定スクロールと、
前記固定スクロールに形成されるリリース孔と、
前記リリース孔と連通し、該リリース孔よりも大径な収納孔と、
前記収納孔に収納され、弁シート面を有する弁シート部材と、
前記弁シート面と圧力差により接触と離間を行う弁板と、
前記弁板を前記弁シート面に押し付ける第１ばねと、
前記第１ばねが取り付けられ、前記弁シート部材を固定するストッパと、
前記ストッパを押し付ける第２ばねと、
前記第２ばねを押し付けるリテーナと、を備え、
前記弁シート部材の硬度は、前記固定スクロールの硬度よりも高い
ことを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項4】

前記ストッパは、前記弁シート部材と当接する筒部を有し、該筒部に切欠き部を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機。

【請求項5】

前記弁シート部材は、突起部を有し、
前記ストッパは、前記弁シート部材と当接する筒部を有し、該筒部に前記突起部が圧入する溝を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機。

【請求項6】

前記固定スクロールの材料および前記旋回スクロールの材料は、
アルミニウム合金、または、マグネシウム合金である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項7】

前記弁シート部材の材料は、
ビッカース硬さが２５０以上の材料である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項8】

前記弁シート部材の材料は、
鋳物材料、鉄鋼材料、スチーム処理した焼結材料、窒化処理した鋳物材料、窒化処理した鉄鋼材料、スチーム処理と窒化処理した焼結材料、浸炭焼入処理した鉄鋼材料のうちのいずれかの材料である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項9】

前記リリース孔は、圧縮室と連通し、
前記収納孔は、吐出圧室と連通する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項10】

前記リリース孔は、背圧室と連通し、
前記収納孔は、圧縮室と連通する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スクロール圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

ここ数年、冷凍空調業界では、地球温暖化係数（ＧＷＰ；Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）の低い冷媒へ変更する動きが強まっている。現在、空気調和機で多く用いられているＲ４１０Ａの代替冷媒（次期冷媒）としては、Ｒ３２、Ｒ２９０、Ｒ１２３４ｚｅなどが候補冷媒として挙がっている。

【0003】

候補冷媒であるＲ３２は、Ｒ４１０Ａと比較すると、分子量が小さく漏れ損失が増加するという課題がある。また、候補冷媒であるＲ２９０およびＲ１２３４ｚｅは、Ｒ４１０Ａと比較すると、体積能力が低いという課題がある。これらの課題に対する解決策としては、圧縮機の押除容積（押しのけ容積）を小さくし、圧縮機を高速回転で運転することが有効である。

【0004】

しかし、スクロール圧縮機を高速運転すると、旋回スクロールやモータ（ロータ）による遠心力によって、クランク軸がたわみ、クランク軸を支持する軸受の信頼性が低下したり、振動騒音が増加したりするおそれがある。

【0005】

このような現象を回避するためには、旋回スクロールにアルミニウム系材料等の軽量材料を用いる必要がある。しかし、旋回スクロールにのみアルミニウム系材料を用い、固定スクロールには従来の鉄系材料を用いると、アルミニウム系材料と鉄系材料の線膨張係数の違いにより、圧縮機内部の隙間が拡大し、効率が低下する。このため、旋回スクロールの材料と、固定スクロールの材料とは、同じ材料にすることが望ましい。

【0006】

また、固定スクロールは、冷媒ガスを圧縮するだけでなく、冷媒ガスを吐き出す吐出ポートや液圧縮や圧力比の低い条件の時に冷媒ガスを早期に吐出するリリース弁装置が設けられている。このリリース弁装置に関するものとして、例えば、特許文献１がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１３−１９３２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１のリリース弁装置は、弾性部材およびガイド部材からなる弁押圧体と、弁押圧体により押圧されるリリース弁と、リリース弁が当接する弁シートと、を備えている。特許文献１のリリース弁装置の構造は、簡単な逆止弁構造となっており、圧縮室の圧力が弁押圧体の力に勝るとリリース弁が開口（開弁）し、圧縮室の圧力が下がると閉口（閉弁）する。このように、特許文献１のリリース弁装置は、リース弁が開口（開弁）と閉口（閉弁）を繰り返すと、いわば、リリース弁と弁シートが衝突を繰り返すようになっている。

【0009】

特許文献１のリリース弁装置は、弁シートが固定スクロールに一体形成されている。このため、固定スクロールにアルミニウム系材料等のビッカース硬度（ビッカース硬さ）の低い材料を使った場合、リリース弁と弁シートの衝突により、弁シートが損傷することが考えられる。

【0010】

そこで、本発明は、リリース弁装置の信頼性を確保することができるスクロール圧縮機を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

このような課題を解決するために、本発明に係るスクロール圧縮機は、旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールラップと互いにかみ合う固定スクロールラップを有する固定スクロールと、前記固定スクロールに形成されるリリース孔と、前記リリース孔と連通し、該リリース孔よりも大径な収納孔と、前記収納孔に収納され、弁シート面を有する弁シート部材と、前記弁シート面と圧力差により接触と離間を行う弁板と、前記弁板を前記弁シート面に押し付けるばねと、前記ばねが取り付けられ、前記弁シート部材を固定するストッパと、前記ストッパを固定するリテーナと、を備え、前記弁シート部材の硬度は、前記固定スクロールの硬度よりも高くなっており、前記ストッパは、前記弁シート部材と当接する筒部を有し、該筒部に切欠き部を有することを特徴とする。
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールラップと互いにかみ合う固定スクロールラップを有する固定スクロールと、前記固定スクロールに形成されるリリース孔と、前記リリース孔と連通し、該リリース孔よりも大径な収納孔と、前記収納孔に収納され、弁シート面を有する弁シート部材と、前記弁シート面と圧力差により接触と離間を行う弁板と、前記弁板を前記弁シート面に押し付けるばねと、前記ばねが取り付けられ、前記弁シート部材を固定するストッパと、前記ストッパを固定するリテーナと、を備え、前記弁シート部材の硬度は、前記固定スクロールの硬度よりも高くなっており、前記ストッパは、前記弁シート部材と当接する筒部を有し、該筒部に前記突起部が圧入する溝を有することを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係るスクロール圧縮機は、旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールラップと互いにかみ合う固定スクロールラップを有する固定スクロールと、前記固定スクロールに形成されるリリース孔と、前記リリース孔と連通し、該リリース孔よりも大径な収納孔と、前記収納孔に収納され、弁シート面を有する弁シート部材と、前記弁シート面と圧力差により接触と離間を行う弁板と、前記弁板を前記弁シート面に押し付ける第１ばねと、前記第１ばねが取り付けられ、前記弁シート部材を固定するストッパと、前記ストッパを押し付ける第２ばねと、前記第２ばねを押し付けるリテーナと、を備え、前記弁シート部材の硬度は、前記固定スクロールの硬度よりも高いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、リリース弁装置の信頼性を確保することができるスクロール圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。

【図2】第１実施形態に係るリリース弁装置の断面図である。

【図3】第２実施形態に係るリリース弁装置の断面図である。

【図4】第３実施形態に係るリリース弁装置の断面図である。

【図5】第４実施形態に係るリリース弁装置が備えるストッパの斜視図である。

【図6】第４実施形態に係るリリース弁装置の断面図である。

【図7】第５実施形態に係るリリース弁装置の展開斜視図である。

【図8】第５実施形態に係るリリース弁装置の一部を切断した組立斜視図である。

【図9】従来例に係るリリース弁装置の開弁状態の断面図である。

【図10】従来例に係るリリース弁装置の閉弁状態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

【0017】

≪第１実施形態≫
＜スクロール圧縮機＞
まず、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓの縦断面図である。

【0018】

図１に示すように、スクロール圧縮機Ｓは、密閉容器１と、旋回スクロール３、固定スクロール４およびフレーム５からなる圧縮機構部２と、クランク軸６と、オルダムリング７と、電動機部８と、下軸受９と、リリース弁装置１０と、を備えている。

【0019】

密閉容器１は、円筒状のケース１ａの上側に蓋チャンバ１ｂが溶接され、円筒状のケース１ａの下側に底チャンバ１ｃが溶接されて構成されている。また、蓋チャンバ１ｂには吸込管１ｄが設けられており、ケース１ａには吐出管１ｅが設けられている。ケース１ａ、蓋チャンバ１ｂおよび底チャンバ１ｃで構成される密閉容器１内の上部には、圧縮機構部２が配置され、密閉容器１内の下部には、電動機部８が配置されている。そして、密閉容器１の底部には、機油１１（潤滑油）が貯留されている。

【0020】

圧縮機構部２は、旋回スクロール３と、固定スクロール４と、固定スクロール４にボルト等の締結具５ｂで締結され旋回スクロール３を支持するフレーム５と、を備えて構成されている。

【0021】

旋回スクロール３は、台板から上面側に渦巻状の旋回スクロールラップが立設し、下面側にはクランク軸６の偏心部６ｂが嵌合する旋回軸受３ａが設けられている。固定スクロール４は、台板から下面側に旋回スクロールラップと互いにかみ合う固定スクロールラップが立設されている。旋回スクロール３は、固定スクロール４と相対向して旋回自在に配置されており、両者によって、吸込室１２と圧縮室１３が形成されている。

【0022】

フレーム５は、その外周側が溶接によって密閉容器１の内壁面に固定されており、クランク軸６の主軸６ａを回転自在に支持する主軸受５ａを備えている。また、旋回スクロール３とフレーム５との間には、背圧室（中間圧室）１５が形成されている。

【0023】

オルダムリング７は、旋回スクロール３の下面側とフレーム５の間に配置されており、旋回スクロール３の下面側に形成された溝とフレーム５に形成された溝に装着されている。オルダムリング７は、旋回スクロール３を自転することなく、クランク軸６の偏心部６ｂの偏心回転を受けて公転運動をさせる働きをする。

【0024】

電動機部８は、ステータ８ａおよびロータ８ｂを備えている。ステータ８ａは、密閉容器１に圧入、溶接等により固定されている。ロータ８ｂは、ステータ８ａ内に回転可能に配置されている。また、ロータ８ｂにはクランク軸６が固定されている。

【0025】

クランク軸６は、前記のように主軸６ａと偏心部６ｂとを備えて構成されている。クランク軸６の主軸６ａは、上側がフレーム５に設けた主軸受５ａに支持され、下側が下軸受９で支持されている。クランク軸６の偏心部６ｂは、主軸６ａに対して偏心して一体に形成されており、旋回スクロール３の背面に設けた旋回軸受３ａに嵌合されている。電動機部８を駆動して主軸６ａを回転させると、偏心部６ｂは主軸６ａに対して偏心回転運動し、旋回スクロール３を旋回運動させるようになっている。また、クランク軸６は、主軸受５ａ、下軸受９および旋回軸受３ａへ機油１１を導く給油通路６ｃが設けられ、下側の軸端に、機油１１を吸い上げて給油通路６ｃに導く給油管６ｄが装着されている。

【0026】

電動機部８を駆動して旋回スクロール３を旋回運動させると、ガス冷媒は、吸込管１ｄから吸込室１２を通り、旋回スクロール３および固定スクロール４により形成される圧縮室１３に導かれる。そして、圧縮室１３のガス冷媒は、旋回スクロール３と固定スクロール４との間で中心方向に移動するに従って容積を縮小して圧縮される。圧縮されたガス冷媒は、固定スクロール４の吐出ポート４ａから密閉容器１内の空間である吐出圧室１４に吐出され、吐出管１ｅを通って、外部へと流出していく。

【0027】

固定スクロール４には、起動時など液冷媒が大量に吸い込まれた時や吐出圧力と吸込圧力の圧力比「吐出圧力／吸込圧力」が低い条件の時などに、圧縮室１３が吐出ポート４ａと連通する前に、ガス冷媒を吐出圧室１４に吐き出すリリース弁装置１０が設けられている。

【0028】

リリース弁装置１０が動作する圧力比を定量的に表すと次にようになる。
リリース弁装置１０が動作するか否かは、スクロールラップの設計容積比と圧力比の関係で決まる。ここで、設計容積比とは、圧縮室１３の最大容積と最小容積（圧縮室１３が吐出ポート４ａと連通する時の容積）の比であり、「最大容積／最小容積」である。つまり、リリース弁装置１０が動作するか否かは、スクロールラップの形状と運転条件で決まり、圧力比と設計容積比は次の関係が成り立つ。

【0029】

吐出圧力／吸込圧力＜（最大容積／最小容積）＾断熱指数 ・・・（１）
（１）式の条件が成立するときは、リリース弁装置１０が動作する。
吐出圧力／吸込圧力＞（最大容積／最小容積）＾断熱指数 ・・・（２）
（２）式の条件が成立するときは、リリース弁装置１０が動作しない。

【0030】

＜従来例のリリース弁装置＞
ここで、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓ（図１参照）が備えるリリース弁装置１０（後述する図２参照）を説明する前に、従来例に係るスクロール圧縮機が備えるリリース弁装置１０Ｅについて図９および図１０を用いて説明する。図９は、従来例に係るリリース弁装置１０Ｅの開弁状態の断面図である。図１０は、従来例に係るリリース弁装置１０Ｅの閉弁状態の断面図である。なお、従来例に係るスクロール圧縮機は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓ（図１参照）と比較して、リリース弁装置１０Ｅの構成が異なっている。その他の構成は、同様であり説明を省略する。

【0031】

従来例に係るリリース弁装置１０Ｅは、固定スクロール４と一体に形成された弁シート面４ｄと、ばね１０ａと、弁板１０ｂと、ストッパ１０ｆ５と、リテーナ１０ｈと、を備えている。

【0032】

固定スクロール４の吐出圧室１４（図１参照）の側（反ラップ側）には、有底の収納孔４ｂが形成され、収納孔４ｂの底部から圧縮室１３の側（ラップ側）へと連通するリリース孔４ｃが形成されている。これにより、圧縮室１３から、リリース孔４ｃおよび収納孔４ｂを介して、吐出圧室１４（図１参照）へと連通する流路が形成されている。なお、リリース孔４ｃは、収納孔４ｂよりも小径に形成されている。また、リリース孔４ｃの収納孔４ｂの側（吐出圧室１４（図１参照）の側）の周縁部には、弁板１０ｂと当接する弁シート面（弁座、突起部）４ｄが形成されている。即ち、従来例に係るリリース弁装置１０Ｅの弁シート面４ｄは、固定スクロール４と一体に形成されている。

【0033】

ばね１０ａ、弁板１０ｂおよびストッパ１０ｆ５は、固定スクロール４に形成された収納孔４ｂの内部に配置されている。ばね１０ａは、一端がストッパ１０ｆ５に支持され、他端が弁板１０ｂに当接し、弁板１０ｂを弁シート面４ｄ（リリース孔４ｃ）の方向に付勢する。ストッパ１０ｆ５は、ばね１０ａの一端を支持するとともに、弁板１０ｂの最大移動距離を規制する。リテーナ１０ｈは、固定スクロール４の吐出圧室１４（図１参照）の側に取り付けられ、ストッパ１０ｆ５を固定する。

【0034】

圧縮室１３の圧力が吐出圧力（吐出圧室１４（図１参照）の圧力）より低い場合、この圧力差とばね１０ａの付勢力（弾性力）よって、弁板１０ｂが弁シート面４ｄに押し付けられ、リリース孔４ｃが塞がれた状態になる。即ち、リリース弁装置１０Ｅは閉弁状態となる（図１０参照）。

【0035】

一方、前記（１）式の条件で、圧縮室１３の圧力が吐出圧力（吐出圧室１４（図１参照）の圧力）より高くなると、流体力によって弁板１０ｂが弁シート面４ｄから押し上げられて、リリース孔４ｃが開口する。即ち、リリース弁装置１０Ｅは開弁状態となる（図９参照）。

【0036】

ここで、リリース弁装置１０Ｅが動作する場合（即ち、前記（１）式の条件が成立する場合）、クランク軸６の１回転につき１回、リリース弁装置１０Ｅが開弁・閉弁する。換言すれば、リリース弁装置１０Ｅが動作する場合、弁板１０ｂと弁シート面４ｄは、クランク軸６の１回転につき１回衝突する。例えば、クランク軸６が１分間あたり３，０００回転したとすると、弁シート面４ｄは１時間で１８万回の衝突を繰り返す過酷な接触面であり、弁シート面４ｄの信頼性確保は重要な課題である。

【0037】

＜第１実施形態のリリース弁装置＞
次に、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓが備えるリリース弁装置１０について、図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態に係るリリース弁装置１０の断面図である。

【0038】

第１実施形態に係るリリース弁装置１０は、ばね１０ａと、弁板１０ｂと、弁シート面１０ｄおよびリリース孔１０ｅを有する弁シート部材１０ｃと、押え部１０ｇを有するストッパ１０ｆと、リテーナ１０ｈと、を備えている。

【0039】

固定スクロール４の吐出圧室１４（図１参照）の側には、有底の収納孔４ｂが形成され、収納孔４ｂの底部から圧縮室１３の側へと連通するリリース孔４ｃが形成されている。なお、リリース孔４ｃは、収納孔４ｂよりも小径に形成されている。

【0040】

そして、従来例に係るリリース弁装置１０Ｅ（図９、図１０参照）の弁シート面４ｄは、固定スクロール４と一体に形成されているのに対し、第１実施形態に係るリリース弁装置１０の弁シート面１０ｄ（図２参照）は、固定スクロール４とは別体の弁シート部材１０ｃに形成されている。即ち、弁シート部材１０ｃにはリリース孔１０ｅが形成され、リリース孔１０ｅの収納孔４ｂの側（吐出圧室１４（図１参照）の側）の周縁部には、弁板１０ｂと当接する弁シート面（弁座、突起部）１０ｄが設けられている。そして、弁シート部材１０ｃを収納孔４ｂの底部に収納（配置）することにより、弁シート部材１０ｃのリリース孔１０ｅと、固定スクロール４のリリース孔４ｃが連通するようになっている。これにより、圧縮室１３から、リリース孔４ｃ、リリース孔１０ｅおよび収納孔４ｂを介して、吐出圧室１４（図１参照）へと連通する流路が形成されている。

【0041】

図２に示すように、ばね１０ａ、弁板１０ｂ、弁シート部材１０ｃおよびストッパ１０ｆは、固定スクロール４に形成された収納孔４ｂの内部に配置されている。ばね１０ａは、一端がストッパ１０ｆに支持され、他端が弁板１０ｂに当接し、弁板１０ｂを弁シート面１０ｄ（リリース孔１０ｅ）の方向に付勢する。ストッパ１０ｆは、ばね１０ａを支持するとともに、弁板１０ｂの最大移動距離を規制する。

【0042】

リテーナ１０ｈは、固定スクロール４の吐出圧室１４（図１参照）の側に取り付けられ、ストッパ１０ｆを固定する。そして、ストッパ１０ｆには環状（円筒状）の押え部１０ｇが設けられており、弁シート部材１０ｃは、この押え部１０ｇと固定スクロール４（収納孔４ｂの底部）に挟みこまれて固定されている。

【0043】

第１実施形態に係るリリース弁装置１０の基本的な開閉の動作は、前記した従来例に係るリリース弁装置１０Ｅ（図９、図１０参照）と同様であり、説明を省略する。

【0044】

＜作用効果＞
第１実施形態に係るリリース弁装置１０を備えるスクロール圧縮機Ｓ（図１、図２参照）の作用効果について、従来例に係るリリース弁装置１０Ｅ（図９、図１０参照）を備えるスクロール圧縮機と対比しつつ説明する。

【0045】

前記したように、スクロール圧縮機Ｓの冷媒として次期冷媒（例えば、Ｒ３２、Ｒ２９０、Ｒ１２３４ｚｅ）を用いた場合、スクロール圧縮機Ｓの小型化・高速化を行うために、旋回スクロール３をアルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽量材料で形成する。また、線膨張係数の違いにより圧縮機内部の隙間が拡大し効率が低下することを防止するため、固定スクロール４は、旋回スクロール３と同じ材料、即ち、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽量材料で形成する。一方、リリース弁装置１０の弁板１０ｂは、圧延鋼板等の材料で形成される。

【0046】

ここで、アルミニウム合金やマグネシウム合金は、ビッカース硬度（ビッカース硬さ）が１５０程度で、従来例に係るリリース弁装置１０Ｅ（図９、図１０参照）のように、弁シート面４ｄが固定スクロール４と一体形成されている場合、耐衝撃性が弱い。

【0047】

これに対し、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）は、弁シート面１０ｄは、固定スクロール４とは別体の弁シート部材１０ｃに形成されている。このため、弁シート部材１０ｃ（弁シート面１０ｄ）の材料を、固定スクロール４の材料（例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金）よりも衝突に強い材料にすることができる。

【0048】

即ち、固定スクロール４とは別体の弁シート部材１０ｃに弁シート面１０ｄを形成し、この弁シート部材１０ｃの材料にビッカース硬度（ビッカース硬さ）が高い材料を用いることにより、弁シート面１０ｄの信頼性を向上させることができる。特に、旋回スクロール３や固定スクロール４に、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽量でビッカース硬度（ビッカース硬さ）が低い材料を用いた場合でも、リリース弁装置１０の信頼性を確保することができる。

【0049】

ところで、従来例に係るリリース弁装置１０Ｅ（図９、図１０参照）を備えるスクロール圧縮機は、固定スクロール４の材料として、鋳鉄が広く用いられている。この実績を考えると、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）の弁シート部材１０ｃの材料は、ビッカース硬度（ビッカース硬さ）が２５０以上の材料を用いることが望ましい。

【0050】

弁シート面１０ｄを有する弁シート部材１０ｃに用いる材料としては、例えば、鋳物材料を用いることができる。また、鋳物材料に窒化処理を行った材料を用いてもよい。また、鉄系材料や鉄鋼材料を用いてもよく、鉄系材料や鉄鋼材料に窒化処理を行った材料を用いてもよく、鉄系材料や鉄鋼材料に浸炭焼入処理を行った材料を用いてもよい。また、焼結材料にスチーム処理を行った材料を用いてもよく、焼結材料にスチーム処理と窒化処理を行った材料を用いてもよい。

【0051】

このように、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）を備えるスクロール圧縮機Ｓは、旋回スクロール３および固定スクロール４の材料として、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽量材料を用いても、リリース弁装置１０の信頼性を確保することができる。また、旋回スクロール３を軽量材料とすることにより、高速回転可能なスクロール圧縮機Ｓとすることができ、次期冷媒にも対応可能なスクロール圧縮機Ｓとすることができる。

【0052】

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて説明する。第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓ（図１参照）と比較して、リリース弁装置１０Ａの構成が異なっている。その他の構成は、同様であり説明を省略する。

【0053】

＜第２実施形態のリリース弁装置＞
第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓが備えるリリース弁装置１０Ａについて、図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態に係るリリース弁装置１０Ａの断面図である。

【0054】

第２実施形態に係るリリース弁装置１０Ａは、ばね（第１ばね）１０ａと、弁板１０ｂと、弁シート面１０ｄおよびリリース孔１０ｅを有する弁シート部材１０ｃと、押え部１０ｇ１を有するストッパ１０ｆ１と、押えばね（第２ばね）１０ｉ１と、リテーナ１０ｈと、を備えている。

【0055】

リテーナ１０ｈは、固定スクロール４の吐出圧室１４（図１参照）の側に取り付けられ、押えばね１０ｉ１を介して、ストッパ１０ｆ１を固定する。そして、ストッパ１０ｆ１には環状（円筒状）の押え部１０ｇ１が設けられており、弁シート部材１０ｃは、この押え部１０ｇ１と固定スクロール４（収納孔４ｂの底部）に挟みこまれて固定されている。

【0056】

第２実施形態に係るリリース弁装置１０Ａのその他の構成および基本的な開閉の動作は、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）と同様であり、説明を省略する。

【0057】

＜作用効果＞
第２実施形態に係るリリース弁装置１０Ａ（図３参照）を備えるスクロール圧縮機Ｓの作用効果について説明する。

【0058】

第２実施形態に係るリリース弁装置１０Ａ（図３参照）は、ストッパ１０ｆ１の上に押えばね１０ｉ１が挿入されている。この押えばね１０ｉ１とストッパ１０ｆ１を、リテーナ１０ｈで押えこむことにより、押えばね１０ｉ１が撓み、収納孔４ｂの加工精度が悪くても長さ寸法を吸収することができる。即ち、収納孔４ｂの長さが短い場合であっても、押えばね１０ｉ１が縮むことにより、リテーナ１０ｈを取り付けた際、固定スクロール４の歯底部（固定スクロールラップの台板）が強く押し付けられることを防止し、歯底部の変形を防止し、ひいては、旋回スクロール３との摺動損失が増加することを防止する。また、収納孔４ｂの長さが長い場合であっても、押えばね１０ｉ１が伸びることにより、リリテーナ１０ｈを取り付けた際、弁シート部材１０ｃを固定して、弁シート部材１０ｃが動いてしまうことを防止し、弁シート部材１０ｃが動いて収納孔４ｂと擦れることにより発生するフレッチング摩耗など防止することができる。

【0059】

また、第２実施形態に係る固定スクロール４の収納孔４ｂの深さの加工精度は、第１実施形態のような高い加工精度が要求されないため、固定スクロール４の生産性、ひいては、スクロール圧縮機Ｓの生産性が向上する。

【0060】

≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて説明する。第３実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓ（図１参照）と比較して、リリース弁装置１０Ｂの構成が異なっている。その他の構成は、同様であり説明を省略する。

【0061】

＜第３実施形態のリリース弁装置＞
第３実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓが備えるリリース弁装置１０Ｂについて、図４を用いて説明する。図４は、第３実施形態に係るリリース弁装置１０Ｂの断面図である。

【0062】

第３実施形態に係るリリース弁装置１０Ｂは、ばね（第１ばね）１０ａと、弁板１０ｂと、弁シート面１０ｄおよびリリース孔１０ｅを有する弁シート部材１０ｃと、押え部１０ｇ２を有するストッパ１０ｆ２と、押えばね（第２ばね）１０ｉ２と、リテーナ１０ｈと、を備えている。

【0063】

リテーナ１０ｈは、固定スクロール４の吐出圧室１４（図１参照）の側に取り付けられ、ストッパ１０ｆ２を固定する。そして、ストッパ１０ｆ２には環状（円筒状）の押え部１０ｇ２が設けられており、押え部１０ｇ２と弁シート部材１０ｃとの間には押えばね１０ｉ２が配置されている。これにより、弁シート部材１０ｃは、押えばね１０ｉ２と固定スクロール４（収納孔４ｂの底部）に挟みこまれて固定されている。

【0064】

第３実施形態に係るリリース弁装置１０Ｂのその他の構成および基本的な開閉の動作は、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）と同様であり、説明を省略する。

【0065】

＜作用効果＞
第３実施形態に係るリリース弁装置１０Ｂ（図４参照）を備えるスクロール圧縮機Ｓの作用効果について説明する。

【0066】

第３実施形態に係るリリース弁装置１０Ｂ（図３参照）は、ストッパ１０ｆ２（押え部１０ｇ２）の下に押えばね１０ｉ２が挿入されている。この押えばね１０ｉ２とストッパ１０ｆ２を、リテーナ１０ｈで押えこむことにより、押えばね１０ｉ２が撓み、第２実施形態に係るリリース弁装置１０Ａ（図２参照）と同様に、収納孔４ｂの加工精度が悪くても長さ寸法を吸収することができる。これにより、固定スクロール４の歯底部が変形することを防止し、また、弁シート部材１０ｃが動くことを防止することができる。また、第３実施形態に係る固定スクロール４の収納孔４ｂの深さの加工精度は、第１実施形態のような高い加工精度が要求されないため、固定スクロール４の生産性、ひいては、スクロール圧縮機Ｓの生産性が向上する。

【0067】

≪第４実施形態≫
次に、第４実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて説明する。第４実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓ（図１参照）と比較して、リリース弁装置１０Ｃの構成が異なっている。その他の構成は、同様であり説明を省略する。

【0068】

＜第４実施形態のリリース弁装置＞
第４実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓが備えるリリース弁装置１０Ｃについて、図５および図６を用いて説明する。図５は、第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃが備えるストッパ１０ｆ３の斜視図である。図６は、第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃの断面図である。

【0069】

図６に示すように、第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃは、ばね１０ａと、弁板１０ｂと、弁シート面１０ｄおよびリリース孔１０ｅを有する弁シート部材１０ｃと、切欠き部１０ｊが設けられた押え部１０ｇ３を有するストッパ１０ｆ３と、リテーナ１０ｈと、を備えている。

【0070】

即ち、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）のストッパ１０ｆには環状（円筒状）の押え部１０ｇが設けられているのに対し、図５に示すように、第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃのストッパ１０ｆ３には環状（円筒状）の押え部１０ｇ３に切欠き部１０ｊが設けられている。

【0071】

第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃのその他の構成および基本的な開閉の動作は、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）と同様であり、説明を省略する。

【0072】

＜作用効果＞
第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃ（図５、図６参照）を備えるスクロール圧縮機Ｓの作用効果について、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）を備えるスクロール圧縮機Ｓと対比しつつ説明する。

【0073】

第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）では、リリース弁装置１０Ｅが動作する場合（即ち、前記（１）式の条件が成立する場合）、圧縮室１３から吐出圧室１４（図１参照）へと流れる冷媒ガスの流路が最も絞られるのは、弁板１０ｂとストッパ１０ｆ（押え部１０ｇ）の内周面との隙間部である。この隙間部の流路面積は、弁板１０ｂの直径を小さくする等により確保することもできるが、弁板１０ｂが弁シート面１０ｄとの接触面から外れない、または、ストッパ１０ｆ内で弁板１０ｂが傾き、ばね１０ａから外れないという制約条件を考慮すると、この隙間部をあまり大きくすることはできない。

【0074】

これに対し、第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃ（図５、図６参照）は、ストッパ１０ｆ３の環状（円筒状）の押え部１０ｇ３に、切欠き部１０ｊが設けられている。この切欠き部１０ｊを設けることにより、図６に示すように、弁板１０ｂとストッパ１０ｆ３との隙間部の流路面積を大きくすることができ、リリース弁装置１０Ｃの圧力損失を低減することができる。

【0075】

なお、第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃ（図５、図６参照）は、第１実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃ（図２参照）のストッパ１０ｆの押え部１０ｇに切欠き部１０ｊを設けるものとして説明したが、これに限られるものではなく、第２実施形態に係るリリース弁装置１０Ａ（図３参照）のストッパ１０ｆ１の押え部１０ｇ１に切欠き部１０ｊを設けてもよい。

【0076】

≪第５実施形態≫
次に、第５実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて説明する。第５実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓ（図１参照）と比較して、リリース弁装置１０Ｄの構成が異なっている。その他の構成は、同様であり説明を省略する。

【0077】

＜第５実施形態のリリース弁装置＞
第５実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓが備えるリリース弁装置１０Ｄについて、図７および図８を用いて説明する。図７は、第５実施形態に係るリリース弁装置１０Ｄの展開斜視図である。図８は、第５実施形態に係るリリース弁装置１０Ｄの一部を切断した組立斜視図である。

【0078】

図７および図８に示すように、第５実施形態に係るリリース弁装置１０Ｄは、ばね１０ａと、弁板１０ｂと、弁シート面１０ｄ、リリース孔１０ｅおよび突起部１０ｋを有する弁シート部材１０ｃ４と、溝１０ｌが設けられた押え部１０ｇ４を有するストッパ１０ｆ４と、リテーナ（図示せず）と、を備えている。

【0079】

弁シート部材１０ｃ４の外周部には、突起部１０ｋが設けられており、この突起部１０ｋがストッパ１０ｆに形成された溝１０ｌに圧入等ではめ込む構造になっている。

【0080】

第５実施形態に係るリリース弁装置１０Ｄのその他の構成および基本的な開閉の動作は、第１実施形態に係るリリース弁装置１０（図２参照）と同様であり、説明を省略する。

【0081】

＜作用効果＞
第５実施形態に係るリリース弁装置１０Ｄ（図７、図８参照）を備えるスクロール圧縮機Ｓの作用効果について説明する。

【0082】

このような構造とすることにより、図８に示すように、リリース弁装置１０をアセンブリ化することができ、このアセンブリ部品を収納孔４ｂに挿入すればよいので、スクロール圧縮機Ｓの組立性が向上する。

【0083】

なお、第５実施形態に係るリリース弁装置１０Ｄ（図７、図８参照）は、第１実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃ（図２参照）と同様に、リテーナ（図示せず）がストッパ１０ｆ４を押さえるものとして説明したが、これに限られるものではなく、第２実施形態に係るリリース弁装置１０Ａ（図３参照）のように、リテーナ（図示せず）とストッパ１０ｆ４の間に押えばね１０ｉ１（図３参照）を配置してもよい。また、第４実施形態に係るリリース弁装置１０Ｃ（図５、図６参照）のように、ストッパ１０ｆ４の押え部１０ｇ４のうち溝１０ｌが設けられた位置とは異なる位置に切欠き部１０ｊ（図３参照）を設けてもよい。また、これらを組み合わせてもよい。

【0084】

≪変形例≫
なお、本実施形態（第１〜第５実施形態）に係るスクロール圧縮機Ｓは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

【0085】

以上の本実施形態（第１〜第５実施形態）では、リリース弁装置１０，１０Ａ〜１０Ｄを例に挙げたが、スクロール圧縮機Ｓに用いられるリリース弁装置１０，１０Ａ〜１０Ｄと同様な動作を行う弁装置に、本発明は適用できる。

【0086】

図１に示すように、スクロール圧縮機Ｓは、旋回スクロール３の背面に吐出圧力と吸込圧力の間の圧力の背圧室１５を設けている。この背圧室１５の圧力は、背圧室１５と圧縮室１３との流路に設けられた背圧制御弁１６で調整されており、その構造は、リリース弁装置１０と同じ、ばねを用いた逆止弁構造であり、弁シート面を有する。この背圧制御弁１６も、クランク軸６の一回転に一回、開閉動作を行う弁装置であり、弁シート面の耐衝撃性が求められる。本発明は、この背圧制御弁１６にも適用可能である。

【0087】

また、図示は省略するが、背圧室１５の圧力が吐出圧力（吐出圧室１４の圧力）よりも高くなった場合に開弁して、背圧室１５と吐出圧室１４とを連通する背圧リリース弁装置（図示せず、例えば、特許第５０２２０１０号公報の背圧リリーフ弁装置）が設けられているスクロール圧縮機Ｓもある。このような背圧リリース弁装置（図示せず）は、フレーム５に設けられる。ここで、フレーム５は、固定スクロール４と締結具５ｂで締結され、その内部に旋回スクロール３を収納するとともに、背圧室１５を形成するものである。このため、線膨張係数の違いによる変形等を防止するため、フレーム５は、旋回スクロール３や固定スクロール４と同じ材料、即ち、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽量材料で形成することが好ましい。背圧リリース弁装置（図示せず）の構造は、リリース弁装置１０と同じ、ばねを用いた逆止弁構造であり、弁シート面を有する。本発明は、この背圧リリース弁装置（図示せず）にも適用可能である。

【0088】

もっとも、背圧リリース弁装置（図示せず）の動作頻度は、リリース弁装置１０や背圧制御弁１６と比較して、少ないため、本発明のリリース弁装置１０，１０Ａ〜１０Ｄの構造を適用せず従来例のリリース弁装置１０Ｅ（図９、図１０参照）と同様の構造のままとしてもよい。

【符号の説明】

【0089】

Ｓ スクロール圧縮機
１ 密閉容器
１ａ ケース
１ｂ 蓋チャンバ
１ｃ 底チャンバ
１ｄ 吸込管
１ｅ 吐出管
２ 圧縮機構部
３ 旋回スクロール
３ａ 旋回軸受
４ 固定スクロール
４ａ 吐出ポート
４ｂ 収納孔
４ｃ リリース孔
４ｄ 弁シート面
５ フレーム
５ａ 主軸受
５ｂ 締結具
６ クランク軸
６ａ 主軸
６ｂ 偏心部
６ｃ 給油通路
６ｄ 給油管
７ オルダムリング
８ 電動機部
８ａ ステータ
８ｂ ロータ
９ 下軸受
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ リリース弁装置
１０ａ ばね（第１ばね）
１０ｂ 弁板
１０ｃ、１０ｃ４ 弁シート部材
１０ｄ 弁シート面
１０ｅ リリース孔
１０ｆ、１０ｆ１、１０ｆ２、１０ｆ３、１０ｆ４ ストッパ
１０ｇ、１０ｇ１、１０ｇ２、１０ｇ３、１０ｇ４ 押え部（筒部）
１０ｈ リテーナ
１０ｉ１、１０ｉ２ 押えばね（第２ばね）
１０ｊ 切欠き部
１０ｋ 突起部
１０ｌ 溝
１１ 機油
１２ 吸込室
１３ 圧縮室
１４ 吐出圧室
１５ 背圧室
１６ 背圧制御弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】